Περιεχόμενο
Στη φυσική λέγεταιμηχανική εργασία στο οποίο αναπτύσσει μια δύναμη πάνω σε ένα αντικείμενο, που μπορεί να επηρεάσει τη θέση του ή το μέγεθος της κίνησής του. Η μηχανική εργασία είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να τεθεί σε κίνηση ένα αντικείμενο, να μεταβληθούν τα χαρακτηριστικά της εν λόγω κίνησης ή ακόμη και να το σταματήσει.
Όπως και άλλες φυσικές μορφές εργασίας, συνήθως αντιπροσωπεύεται από το γράμμα W (από τα ΑγγλικάΔουλειά) και συνήθως μετράται σε joules, μια μονάδα μέτρησης ενέργειας. Ένα joule είναι ισοδύναμο με την εργασία που πραγματοποιείται από μια δύναμη 1 Newton σε ένα σώμα που κινείται 1 μέτρο προς την κατεύθυνση και την κατεύθυνση της αρχικής δύναμης.
Αν και η δύναμη και η μετατόπιση είναι ποσότητες διανύσματος, προικισμένες με αίσθηση και κατεύθυνση, η εργασία είναι μια βαθμιαία ποσότητα, δεν έχει κατεύθυνση ή νόημα (όπως αυτό που αποκαλούμε «ενέργεια»).
Όταν η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα έχει την ίδια κατεύθυνση και αίσθηση με την μετατόπισή του, η εργασία λέγεται ότι είναι θετική. Αντίθετα, εάν η δύναμη ασκηθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση προς το μονοπάτι μετατόπισης, το έργο ονομάζεται αρνητικό.
Η μηχανική εργασία μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα με τον τύπο:
Δ(δουλειά σε joules)= ΣΤ(δύναμη σε Newton). ρε(απόσταση σε μέτρα).
- Δείτε επίσης: Αρχή δράσης και αντίδρασης
Παραδείγματα μηχανικής εργασίας
- Ένα τραπέζι ωθείται από το ένα άκρο του δωματίου στο άλλο.
- Τράβουν ένα άροτρο βόδια στον παραδοσιακό τομέα.
- Ανοίγει ένα συρόμενο παράθυρο με σταθερή δύναμη στο όριο της ράγας του.
- Ένα αυτοκίνητο ωθείται που έχει εξαντληθεί το αέριο.
- Ένα ποδήλατο είναι βολικό χωρίς να το ανεβείτε στο πεντάλ.
- Μια πόρτα τραβιέταιγια να μπείτε σε ένα χώρο.
- Ένα όχημα ρυμουλκείται με άλλο ή με γερανό που το τραβά και το θέτει σε κίνηση.
- Σέρνει κάποιοντων χεριών ή των ποδιών.
- Ένα πιάνο ανεβαίνει στον αέρα με σύστημα σχοινιών και τροχαλιών.
- Ένας κάδος ανεβαίνει γεμάτο με νερό από το κάτω μέρος ενός πηγαδιού.
- Συλλέγεται από το έδαφοςένα κουτί γεμάτο βιβλία.
- Το φορτίο τραβιέται του τρένου, από την ατμομηχανή που τραβά προς τα εμπρός.
- Ένας τοίχος κατεβαίνει με φορτηγό υψηλής ισχύος ή φορτηγό.
- Τράβηξε ένα σχοινίκαι στο άλλο άκρο υπάρχουν άλλοι που την τραβούν (cinchado).
- Κερδίζεται ένας παλμός ξεπερνώντας τη δύναμη που ασκεί ο αντίπαλος στην αντίθετη κατεύθυνση.
- Σηκώστε ένα βάρος έδαφος, όπως κάνουν οι Ολυμπιακοί.
- Μια άμαξα τραβιέται από άλογα, όπως αυτά που είχαν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν.
- Ένα σκάφος τραβιέται από έναν εξωλέμβιο κινητήρα, που το κάνει να προχωράει πάνω στο νερό.
Παραδείγματα μηχανικών ασκήσεων εργασίας
- Ένα σώμα 198 κιλών κατεβαίνει κάτω από μια πλαγιά, διανύοντας 10 μέτρα. Ποια είναι η δουλειά που κάνει το σώμα;
Ανάλυση: Δεδομένου ότι το βάρος είναι μια δύναμη, εφαρμόζεται ο τύπος της μηχανικής εργασίας και λαμβάνεται ότι: W = 198 Kg. 10 m = 1980 J
- Πόση δύναμη θα χρειαστεί ένα σώμα X για να διανύσει 3 μέτρα κάνοντας 24 joules εργασίας;
Ανάλυση: Ως W = F. δ, έχουμε: 24 J = F. 3μ
ως εκ τούτου: 24J / 3m = F
y: F = 8Ν
- Πόση δουλειά θα κοστίσει ένα άτομο να σπρώξει ένα σιδερένιο κουτί 2 μέτρα, εφαρμόζοντας δύναμη 50 Ν;
Ανάλυση: W = 50 Ν. 2m, τότε: W = 100 J
- Συνέχεια με: Απλές μηχανές